非線性思維下的空間形態(tài)

非線性思維下的空間形態(tài)研二：錢(qián)益旺導(dǎo)師：王珊教授日期：2011/4/8本碩互動(dòng)系列講座3大自然中的許多事情確實(shí)不是線性的，這包括使這個(gè)世界感興趣的大多數(shù)事情。我們的大腦肯定不是線性的系統(tǒng)，……經(jīng)濟(jì)也并非是線性系統(tǒng)。除了非常簡(jiǎn)單的物理系統(tǒng)外，世界上幾乎所有的事情、所有的人，都被裹罩在一張充滿刺激、限制和相互關(guān)系的巨大的非線性大網(wǎng)之中?！譅柕铝_

綱要非線性建筑的發(fā)展概況1非線性釋義及其建筑表現(xiàn)形式2非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)3總結(jié)4一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性理論背景：非線性科學(xué)被譽(yù)為20世紀(jì)繼量子力學(xué)和相對(duì)論后的第三次科技革命。它的出現(xiàn)，為長(zhǎng)久以來(lái)被傳統(tǒng)科學(xué)思維所忽略和排斥的區(qū)域開(kāi)辟出新的研究途徑。非線性迅速成為當(dāng)代科學(xué)界的熱點(diǎn)。非線性的思考和研究方式率先進(jìn)軍物理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域之后，逐漸深入到社會(huì)生活的方方面面。

一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性應(yīng)用領(lǐng)域一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性建筑發(fā)展過(guò)程：線性建筑非線性建筑一、非線性建筑的發(fā)展概況現(xiàn)代主義（Modernism）時(shí)期是線性思維及相關(guān)建筑創(chuàng)作理論高度成熟發(fā)展的階段。

在形態(tài)上，現(xiàn)代主義建筑嚴(yán)格遵從歐幾里德的幾何美學(xué)，認(rèn)為只有從其中挑選的“明晰”的，“確定”的形狀才是“可讀”及可描述的，并逐漸走向簡(jiǎn)略的極端。

范斯沃斯住宅一、非線性建筑的發(fā)展概況在經(jīng)歷“后現(xiàn)代主義”、“新現(xiàn)代主義”、地方文脈等一連串的反思和新流派后，建筑界已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到只重視建筑中的線性因素是不夠的。他們主張借助新興的復(fù)雜性科學(xué)與非線性科學(xué)中關(guān)于新宇宙觀和時(shí)空觀的思維成果來(lái)創(chuàng)造更“有機(jī)”的建筑。后現(xiàn)代主義現(xiàn)代主義一、非線性建筑的發(fā)展概況日本建筑師蘆原義信指出，現(xiàn)代主義就是因?yàn)檫^(guò)于追求秩序，簡(jiǎn)化掉了建筑固有的非線性，用單一性和等同來(lái)替代現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性和相似性，才造成了功能、形態(tài)等諸多問(wèn)題；彼得艾森曼接受了分形理論并將其融入了自己的建筑創(chuàng)作；而英國(guó)建筑評(píng)論家查爾斯.詹克斯(CharlesJencks)則試圖通過(guò)當(dāng)代科學(xué)思維的演進(jìn)解釋當(dāng)前的一些建筑現(xiàn)象，指出非線性科學(xué)改變了長(zhǎng)期以來(lái)基于牛頓力學(xué)和歐氏幾何的世界觀，為人們重新理解自然和創(chuàng)造新的藝術(shù)形式提供了依據(jù)。一、非線性建筑的發(fā)展概況非線性建筑代表作品二、非線性釋義及其建筑表現(xiàn)形式釋義非線性的界定是相對(duì)線性而言的。線性關(guān)系指物理變量間的函數(shù)關(guān)系是直線,變量間的變化率是恒量;而在非線性關(guān)系里,用于描述一個(gè)系統(tǒng)的一套確定的物理變量中,一個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)變量最初的變化所造成的此變量或其他變量的相應(yīng)變化是不成比例的。換言之,變量間的變化率不是恒量,函數(shù)的斜率在其定義域中有不存在或不相等的地方。比如一次函數(shù)關(guān)系表現(xiàn)為線性,多次函數(shù)就呈非線性。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式建筑表現(xiàn)形式：1、突變———對(duì)穩(wěn)定與均衡的質(zhì)疑突變論是研究客觀世界非連續(xù)性突然變化現(xiàn)象的一門(mén)新興學(xué)科,其內(nèi)容簡(jiǎn)單地說(shuō),是探索從一種穩(wěn)定組態(tài)躍遷到另一種穩(wěn)定組態(tài)的現(xiàn)象和規(guī)律。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1建于捷克首都的尼德蘭大廈同旁邊的古典建筑對(duì)位開(kāi)窗方式相比,窗洞的位置在水平與垂直兩個(gè)方向上都有改變,使建筑形象自由活潑,增加了表現(xiàn)層次。更重要的是,它通過(guò)將古典形式的開(kāi)窗重新組織,與建筑師蓋里在該建筑局部安插的扭曲形體形成了新的平衡感。獨(dú)立的來(lái)看,這樣窗“點(diǎn)”的組織讓人感覺(jué)并不那么舒服,但在整體的結(jié)構(gòu)中,這種躍變又十分的必需。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2埃森曼設(shè)計(jì)的哥倫布會(huì)議中心,由高低不平且相互疊加的長(zhǎng)方體和曲線體組成,從平面上,這些“線”相互疊錯(cuò),使建筑呈現(xiàn)出不斷運(yùn)動(dòng)的美感。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式除了“點(diǎn)”、“線”的錯(cuò)位,將“面”傾斜、將“體”塊進(jìn)行扭轉(zhuǎn),以及建筑表皮、內(nèi)部空間的折疊、層透這些其他形式的錯(cuò)位,都打破了傳統(tǒng)的均衡,是創(chuàng)造動(dòng)態(tài)平衡的建筑美學(xué)的有效手法。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式2、混沌———關(guān)于建筑學(xué)的不可預(yù)見(jiàn)性混沌是由確定性的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的一種貌似無(wú)規(guī)則的、類(lèi)似隨機(jī)的現(xiàn)象。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式舉例馬巖松設(shè)計(jì)的瑪麗蓮.夢(mèng)露大廈則是一種非線性形式組織,混沌思想的設(shè)計(jì)。夢(mèng)露大廈就是讓人聯(lián)想到人體的某一部分，三維的，扭曲的，曲線的，自然的，整個(gè)建筑是水平線條，連續(xù)的水平陽(yáng)臺(tái)環(huán)繞整個(gè)建筑，傳統(tǒng)高度中用來(lái)強(qiáng)調(diào)高度的垂直線條被取消了，是一件沒(méi)有任何設(shè)計(jì)缺陷的自由體。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式3、分形———建筑尺度與相似特征的探討分形幾何學(xué)就是一門(mén)以非規(guī)則集合形態(tài)為研究對(duì)象的幾何學(xué)。其原意具有不規(guī)則、支離破碎等意義。而自然界的非規(guī)則物質(zhì)其組成部分又往往在形態(tài)、功能、信息等多個(gè)方面表現(xiàn)出與整體在統(tǒng)計(jì)意義上的自相似性。這種組成部分以某種方式與整體相似的形體,簡(jiǎn)稱(chēng)分形。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1弗蘭克·蓋里曾表示,他對(duì)古典建筑和藝術(shù)具有濃厚的興趣。從他的作品來(lái)看,古典建筑給他的啟示完全不是那些柱式和構(gòu)圖,而可能是它體現(xiàn)的信息的層級(jí)性及其構(gòu)件、裝飾在整體中體現(xiàn)出來(lái)的分形所帶來(lái)的豐富的尺度體驗(yàn)。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2扎哈·哈迪德設(shè)計(jì)的阿布扎比表演藝術(shù)中心方案,把建筑的體量分解為如同沙漠中的一個(gè)個(gè)沙丘,又似湖面的層層漣漪,相似而又體現(xiàn)出非均勻的變換,是接近自仿射方式的一種非線性狀態(tài)。這種狀態(tài)在演繹復(fù)雜性的同時(shí)又建構(gòu)內(nèi)在的某種秩序，其形體或“模糊”,或“無(wú)定形”,突破了“線性”而取得特別的審美效果。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式4、新有機(jī)與仿生——當(dāng)代科學(xué)的衍生物由于新有機(jī)著眼于復(fù)雜自然規(guī)律的探索，同時(shí)受到生命哲學(xué)的一些影響，當(dāng)代建筑的有機(jī)往往從自然和有機(jī)生命體中尋找靈感，在形態(tài)上形成一定的仿生傾向，以此探討人與自然的關(guān)系。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例1丹尼爾.李伯斯金設(shè)計(jì)的柏林猶太人博物館體現(xiàn)了一定的新有機(jī)思想。他根據(jù)部分被害猶太人在城市的居所分布位置與博物館所在地聯(lián)系構(gòu)成方向性，勾勒出曲折的建筑形態(tài)，其組織規(guī)律與混沌學(xué)揭示的腦電圖（或者Koch曲線）形態(tài)的產(chǎn)生機(jī)制幾乎是同構(gòu)的。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式例2北京天文館新館的設(shè)計(jì)師就力圖表現(xiàn)出愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中時(shí)空彎曲的概念，在大樓內(nèi)部設(shè)計(jì)了一些由下而上彎曲的管形結(jié)構(gòu)，透過(guò)玻璃幕墻，這些巨大“管道”隱約可見(jiàn)，引人注目。入口附近以及靠近舊館的玻璃幕墻向內(nèi)凹入，象征類(lèi)似于“時(shí)空黑洞”或者宇宙物質(zhì)在相干性原理作用下的形態(tài)扭曲。二、非線性定義及其建筑表現(xiàn)形式其他成功案例失敗案例三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

“建筑作為當(dāng)代生活精神的真實(shí)反映和生活方式的藝術(shù)，必須開(kāi)發(fā)新語(yǔ)言”——查爾斯.詹克斯在多元和不確定的世界里，每個(gè)建筑師所接受和自發(fā)領(lǐng)悟的非線性觀，深度和側(cè)面都不盡相同，千變?nèi)f化的建筑語(yǔ)言中個(gè)人化風(fēng)格亦日趨明顯。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

非線性建筑語(yǔ)言的常用手法手法一：空間的功能嬗變a、功能化形式追隨功能已然不是這個(gè)時(shí)代構(gòu)筑建筑空間的惟一準(zhǔn)則，但這并不意味著建筑的功能屬性在非線性形式語(yǔ)言中將被割裂和拋棄。只是它們之間的二元對(duì)立和決定關(guān)系被打破，不管是形式還是功能，都是整個(gè)建筑復(fù)雜系統(tǒng)中的因素之一，當(dāng)代建筑師正用完全不同的手法對(duì)其進(jìn)行重新詮釋。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

對(duì)弗蘭克.蓋里而言，空間的功能化再不意味著把各種功能安排到同一方盒子內(nèi)，他將每種主要功能都給相應(yīng)地予一個(gè)形態(tài)各異的容器，然后再將它們組成我們現(xiàn)在已經(jīng)習(xí)以為常的碎片形態(tài)。這就是蓋里所謂的“單一空間”+“簇群組合”手法。它有效地消解了建筑的整體性，改觀了方盒子建筑的呆板與單調(diào)，同時(shí)又通過(guò)使每個(gè)空間的單一“功能化”，實(shí)現(xiàn)功能與形態(tài)的雙重完整性和獨(dú)立性。溫頓客舍三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

b、去功能化住宅是居住的機(jī)器這一偉大論調(diào)強(qiáng)調(diào)了建筑空間功能的效率。對(duì)機(jī)器而言，每一個(gè)零件就是為了使用功能而存在的，它的“美”在于它的作用，而不在于其藝術(shù)性和裝飾?？上н@個(gè)偏頗的信條的權(quán)威性在建筑歷史長(zhǎng)河中也只算得上曇花一現(xiàn)。不管是伊瑞克提翁神廟，還是安藤忠雄的光之教堂，人們津津樂(lè)道全然不是它對(duì)功能屬性的絕對(duì)服從。在非線性思維看來(lái)，功能、藝術(shù)、技術(shù)都是建筑的基本屬性，一度被壓抑的藝術(shù)性的解放要求空間功能的妥協(xié)。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

彼得.埃森曼則明確提出，在形式和功能之間、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)之間、形式和程序之間，不存在一對(duì)一的、線性的因果聯(lián)系，而要用一致與疊加、置換與替代的新概念，以及混沌的思想來(lái)取代它們。在日本東京布谷辦公樓的室內(nèi)空間，隔墻、扶手都是一派地震后的傾斜景象，甚至局部天花板的一端也搭落到了樓面，打破了功能的連續(xù)性和完整性，使動(dòng)態(tài)和不穩(wěn)定在建筑內(nèi)部延續(xù)，暗示著一種更廣泛的空間秩序。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

c、多功能化在當(dāng)代建筑中，基本功能元素如衣食住行等基本行為已經(jīng)不再相互割裂或獨(dú)立，它們之間的的邊界日益模糊并相互交織。以此為基礎(chǔ)，非線性建筑語(yǔ)言通過(guò)對(duì)空間進(jìn)行多功能化處理營(yíng)造靈動(dòng)的空間感覺(jué)，使空間的復(fù)雜性、隨意性與功能的可變性有機(jī)結(jié)合。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

美國(guó)麻省理工學(xué)院斯塔特中心是一座綜合樓，為尋求空間的最大解放，建筑師蓋里對(duì)傳統(tǒng)意義上的交通空間進(jìn)行了一場(chǎng)“多功能化”的瘋狂“手術(shù)”。在這里，墻和天花板的概念幾乎消失，附著在交通體系上的大量不規(guī)則的“冗余空間”暗示出各種功能的模糊意向，它們貫穿于整個(gè)建筑，使得隨處都成為學(xué)生工作、會(huì)議、展示、演講的理想場(chǎng)所，為學(xué)生和教師帶來(lái)了全新的學(xué)術(shù)氛圍。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

手法二：表皮柔化與拼貼表皮就如建筑的外衣，反映出建筑的性格和時(shí)代特征。非線性建筑形態(tài)的不確定性必然要求建筑的表皮向更加靈活更加開(kāi)放的方向發(fā)展，以適應(yīng)建筑的千姿百態(tài)。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

手法三：分形韻律的引入分形的結(jié)構(gòu)形式實(shí)際上更多地體現(xiàn)在城市及建筑群的宏觀機(jī)制上，為了有效地利用分形原理取得較好的審美效果，DomH.VanDerLaan結(jié)合對(duì)人的心理研究，將建筑的信息分成八個(gè)層級(jí)：“主要整體”、“次要整體”、“主要局部”、“次要局部”、“主要片斷”、“次要片斷”、“主要元素”、“次要元素”并研究了用以區(qū)分它們的比例關(guān)系。指出兩個(gè)尺度之間以一定的比例出現(xiàn)時(shí)，人才能明顯的區(qū)分出他們的差異。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

根據(jù)這些原理，對(duì)建筑的尺度網(wǎng)格進(jìn)行定性和定量?jī)?yōu)化。如關(guān)注建筑平面布局中建筑體量與柱網(wǎng)尺度間的對(duì)比，與鋪地尺寸的對(duì)比，使設(shè)計(jì)結(jié)果在這些網(wǎng)格的提示下具有更豐富的細(xì)節(jié)層次。三、非線性思維的建筑語(yǔ)言表達(dá)

彼得.埃森曼一度熱衷于分形研究，他在方格網(wǎng)的基礎(chǔ)上引入了更鮮明的非線性特征。他在IBA社會(huì)住宅用色帶對(duì)單一立面網(wǎng)格的有意打破；而在小泉三洋辦公樓則不僅讓立面在多種劃分形式間穿插變換，還對(duì)局部進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)、重疊，增加建筑從整體到局部間的尺度層級(jí)